本發(fā)明涉及通信及計算機領域，且特別涉及一種物流上包控制方法及控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著我國電子商務的高速發(fā)展，物流服務已經(jīng)成為競爭的焦點。如何快速準確的對包裹的分揀和識別已成為物流服務行業(yè)的關注重點。隨著自動化程度的不斷進步，現(xiàn)有的物流服務已從傳統(tǒng)的人工分揀和識別轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械自動化。

在現(xiàn)有的物流系統(tǒng)中，上包是通過兩臺異步馬達外加兩臺帶剎車的變頻器作為動力，在滾筒上加編碼器作為速度反饋，再配合環(huán)線的速度進行上包。該種上包方法由于采用變頻器進行速度的控制，變頻器的控制精度和信號處理的滯后性使得包裹運動的加速或減速較難控制。進一步的，采用編碼器的反饋信號來進行包裹運動速度的控制，控制精度低。速度控制不準會導致包裹到達運動中的分撿小車上的準確率低，影響分撿效率以及錯撿事件的發(fā)生。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有物流系統(tǒng)中上包準確率低的問題，提供一種可精確控制包裹運動速度從而提高上包準確率的物流上包控制方法及控制系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種物流上包控制方法，包括：

檢測上包臺上包裹的位置；

根據(jù)包裹的位置確定上包位置；

根據(jù)上包位置計算空閑小車到達上包位置的時間；

控制包裹的運動速度使其在空閑小車到達上包位置的同時到達上包位置，完成上包。

于本發(fā)明一實施例中，控制包裹的運動速度使其在空閑小車到達上包位置的同時到達上包位置的具體步驟包括：

確定包裹的位置到上包位置的距離；

根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間和包裹的位置到上包位置的距離控制包裹的運動速度。

于本發(fā)明一實施例中，根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間和包裹的位置到上包位置的距離控制包裹以變速的形式進行運動。

于本發(fā)明一實施例中，包裹的運動包括裝載區(qū)和同步區(qū)，在裝載區(qū)內(nèi)通過不斷追蹤包裹到上包位置的距離來增加或減小包裹的運動速度；在同步區(qū)內(nèi)包裹以一恒定的速度進行運動。

于本發(fā)明一實施例中，在同步區(qū)內(nèi)，包裹的運動速度在空閑小車的運動方向上的分量與空閑小車的運動速度相等。

于本發(fā)明一實施例中，根據(jù)包裹的位置確定上包位置的步驟包括：

獲取包裹的中心點在上包臺上的投影位置；

沿上包臺的運行方向獲取過投影位置的直線；

直線與空閑小車運動軌道的中心線的交點確定為上包位置。

于本發(fā)明一實施例中，根據(jù)上包位置計算空閑小車到達上包位置的時間的具體步驟包括：

根據(jù)上包位置獲取空閑小車到上包位置的距離；

獲取空閑小車的運動速度；

根據(jù)距離和運動速度確定空閑小車到達上包位置的時間。

于本發(fā)明一實施例中，當空閑小車以一恒定的速度運行在環(huán)線上且環(huán)線上的小車以等間距D設置時，空閑小車距離上包位置的距離S＝D*N，N為空閑小車當前的位置到上包位置之間的小車數(shù)量。

本發(fā)明另一方面還提供一種物流上包控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括檢測模塊、位置計算模塊、時間計算模塊和控制模塊。檢測模塊檢測上包臺上包裹的位置。位置計算模塊根據(jù)包裹的位置確定上包位置。時間計算模塊根據(jù)上包位置計算空閑小車到達上包位置的時間?？刂颇K控制包裹的運動速度使其在空閑小車到達上包位置的同時到達上包位置，完成上包。

于本發(fā)明一實施例中，控制模塊通過以下步驟來控制包裹使其在空閑小車到達上包位置的同時到達上包位置，完成上包：

確定包裹的位置到上包位置的距離；

根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間和包裹的位置到上包位置的距離控制包裹的運動速度。

綜上所述，本發(fā)明提供的物流上包控制方法及控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

通過包裹的位置來確定上包位置，再根據(jù)上包位置來確定空閑小車到達上包位置的時間，最后通過控制包裹的運動速度來使得包裹和空閑小車能同時運動到上包位置，完成上包。本發(fā)明提供的物流上包控制方法在包裹的運動過程中根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間點來自動跟蹤和控制包裹的運動速度，從而使得包裹能準確上包。進一步的，通過包裹的位置來精確確定上包位置有效避免了由于包裹在上包臺上的位置而引起的上包失敗或上包錯誤。

此外，為保證上包的準確性和平穩(wěn)性，設置包裹在上包臺上的運動包括裝載區(qū)和同步區(qū)，在裝載區(qū)內(nèi)物流上包控制系統(tǒng)不斷根據(jù)上包時間點調(diào)整包裹的運動速度，而進入同步區(qū)后，包裹將以一恒定的速度進行運動，且該運動速度沿空閑小車運動方向上的分量與空閑小車的運動速度相等，該設置使得包裹上包到空閑小車上時能與空閑小車具有相同的速度，大幅度降低了上包過程中包裹的慣性，可平穩(wěn)的上包至小車上。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明一實施例提供的物流上包控制方法的流程圖。

圖2所示為圖1中步驟S2的具體流程圖。

圖3所示為上包臺和小車運動軌道之間的裝配示意圖。

圖4所示為包裹運動速度的分解示意圖。

圖5所示為本發(fā)明一實施例提供的物流上包控制系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

在物流控制系統(tǒng)中，物流上包的精確度直接影響包裹分揀和識別的準確性。現(xiàn)有的物流上包方法是采用變頻器作為驅(qū)動，編碼器作為速度反饋，存在控制精度低的問題。有鑒于此，本發(fā)明提供一種可通過實時追蹤包裹的運行速度和精確確定上包位置來達到準確上包的物流上包控制方法。

如圖1所示，本實施例提供的物流上包控制方法包括：檢測上包臺上包裹的位置(步驟S1)。根據(jù)包裹的位置確定上包位置(步驟S2)。根據(jù)上包位置計算空閑小車到達上包位置的時間(步驟S3)?？刂瓢倪\動速度使其在空閑小車到達上包位置的同時到達上包位置，完成上包(步驟S4)。

本實施例提供的物流上包控制方法始于步驟S1。如圖3所示，通過在上包臺100上設置用于檢測包裹的位置的檢測模塊10。于本實施例中，檢測模塊10為具有光電轉(zhuǎn)換功能的光幕。然而，本發(fā)明對檢測模塊10的具體結(jié)構(gòu)不作任何限定。于其它實施例中，檢測模塊10可為設置在上包臺100上的壓力傳感器等其它感應器件。

由于上包臺具有一定的寬度，如圖3所示，在這個寬度范圍內(nèi)沿上包臺的運行方向包裹到小車運動軌道的中心線的距離是不同的。具體而言，如圖3所示，當包裹位于上包臺的左側(cè)時，其運動到小車上的距離將大于包裹位于上包臺右側(cè)時的距離。為避免該寬度對上包準確性的影響，需要根據(jù)包裹在上包臺上的位置來確定上包位置，即執(zhí)行步驟S2。具體而言，上包位置的確定通過以下步驟：

步驟S21、獲取包裹的中心點在上包臺上的投影位置。

步驟S22、沿上包臺的運行方向獲取過投影位置的直線L。

步驟S23、將直線L與空閑小車運動軌道的中心線的交點確定為上包位置，如圖3所示中的A位置。

當確定好上包位置后執(zhí)行步驟S3，根據(jù)上包位置計算空閑小車到達上包位置的時間。該時間的計算可根據(jù)空閑小車到上包位置的距離以及空閑小車的運動速度進行計算。于本實施例中，當未接收到上包信號時，空閑小車跟隨環(huán)線運動(環(huán)線為空閑小車的運行軌道)，兩者之間的相對速度為零。而當空閑小車接收到來自控制臺的上包信號并進行應答后，控制臺將發(fā)出觸發(fā)信號啟動該空閑小車，空閑小車以一恒定的速度在環(huán)形上運行。因此，于本實施例中，空閑小車達到上包位置的時間可根據(jù)空閑小車到上包位置之間的距離和空閑小車的運動速度來獲得。于本實施例中，多輛小車(包括空閑小車和已經(jīng)上包的小車)等間距的設置在環(huán)線上，間距為D。故當前空閑小車到上包位置的距離為S＝D*N，N為空閑小車當前的位置到上包位置之間的小車數(shù)量。根據(jù)空閑小車到上包位置的距離S以及空閑小車相對環(huán)形的速度V，可以獲得空閑小車到達上包位置的時間T(T＝S/V)，即當空閑小車在t0時刻開始運動時，在t0+T時刻空閑小車達到上包位置。

之后執(zhí)行步驟S4、控制包裹的運動速度使其在t0+T時刻到達上包位置，完成上包。該步驟具體包括：首先，確定包裹的位置到上包位置的距離。于本實施例中，包裹的中心點到上包位置A之間的直線距離確定為包裹到上包位置的距離。

接著，根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間t0+T和包裹的位置到上包位置的距離控制包裹的運動速度。于本實施例中，控制包裹以變速的形式進行運動，控制臺實時追蹤檢測包裹的運行速度和已經(jīng)行駛的距離來不斷的調(diào)整包裹的速度以使得包裹在t0+T時刻到達上包位置。這種不斷追蹤檢測和不斷的調(diào)整的方式可有效彌補在計算包裹的位置到上包位置的距離所產(chǎn)生的誤差以及其它因素的影響，大大提高了包裹到達上包位置的準確性。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，包裹可以勻速的方式運行。但相對變速而言，勻速運動的包裹其對包裹到上包位置的距離的計算精確度要求更高。

具體而言，包裹的變速運動包括裝載區(qū)和同步區(qū)。在裝載區(qū)內(nèi)控制臺不斷追蹤包裹到上包位置的距離以及當前包裹的運動速度來調(diào)節(jié)包裹的運動速度。而在勻速區(qū)內(nèi)包裹以一恒定的速度進行運動，且該恒定的速度與空閑小車的運行速度有關。優(yōu)選的，設置包裹的運動速度在空閑小車的運動方向上的分量與空閑小車的運動速度相等。如圖4所示，當上包臺的中心線和空閑小車的運動方向之間的夾角為θ時，由于之前已設置空閑小車已恒定的速度V進行運行，故在同步區(qū)包裹的運動速度Vb，根據(jù)速度的分解關系，可得到V＝Vb*sinθ。該設置使得當包裹和空閑小車在t0+T時刻在上包位置相遇時，包裹和空閑小車能以相同的速度在空閑小車的運動方向上運動，大大減小包裹上包到空閑小車上的慣性，完成包裹的平穩(wěn)上包。于本實施例中，由于空閑小車是在運動的環(huán)線上運動的，因此，空閑小車的運動速度為空閑小車相對環(huán)線的運動速度加上環(huán)線的運動速度。于其它實施例中，當環(huán)線靜止時，空閑小車相對環(huán)線的運動速度即為空閑小車的運動速度。

為進一步提高上包的平穩(wěn)性，避免包裹在運動過程中打滑，設置在裝載段的低速值是高速值的50％-80％，優(yōu)選的，設置該比例值為70％。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。

于本實施例中，在裝載區(qū)之前上包臺上還有一個等待區(qū)。當環(huán)線上所有的小車都轉(zhuǎn)載有包裹時，控制器控制包裹在等待區(qū)內(nèi)等待直到控制器接收到空閑小車的應答。該設置可實現(xiàn)在小車滿載時包裹能自動進入等待，有效避免了包裹因堆積和碰撞而產(chǎn)生損壞。

于本實施例中，控制臺與空閑小車之間的通信以及控制臺和包裹之間的通信均是采用Enthcat伺服總線的方式進行。具體的通信原理為：當控制器接收到上包信號時發(fā)送信號至環(huán)線上的小車，環(huán)線上的空閑小車接收該信號并進行應答。控制器接收最先到達的應答信號，由于應答信號內(nèi)包含了作出應答的空閑小車的地址，根據(jù)該地址控制器發(fā)出觸發(fā)信號至該空閑小車，啟動該空閑小車。該伺服通信方法具有極高的數(shù)據(jù)傳輸和響應速度，大大提高了包裹運行速度的反饋以及速度的調(diào)整，進一步提高了上包的準確性。

與上述控制方法相對應的，如圖5所示，本實施例還提供一種物流上包控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括檢測模塊10、位置計算模塊20、時間計算模塊30和控制模塊40。檢測模塊10檢測上包臺上包裹的位置。于本實施例中，檢測模塊10為具有光電轉(zhuǎn)換功能的光幕。然而，本發(fā)明對檢測模塊10的具體結(jié)構(gòu)不作任何限定。于其它實施例中，檢測模塊10可為設置在上包臺100上的壓力傳感器等其它感應器件。

位置計算模塊20根據(jù)包裹的位置確定上包位置。于本實施例中，上包位置通過以下步驟確定：

步驟S21、獲取包裹的中心點在上包臺上的投影位置。

步驟S22、沿上包臺的運行方向獲取過投影位置的直線L。

步驟S23、將直線L與空閑小車運動軌道的中心線的交點確定為上包位置，如圖3所示中的A位置。

之所以要根據(jù)包裹的位置來確定上包位置是由于在實際中操作人員或機械臂時隨意的將包裹放置在上包臺上的，受上包臺寬度的影響，兩個包裹的運動直線與空閑小車的運動軌跡之間的交點是不同的，即上包位置是不同的，不同的上包位置將決定了空閑小車到達上包位置的時間，從而嚴重影響上包的準確性，因此需要根據(jù)包裹的位置來確定上包位置。

在確定上包位置后時間計算模塊30根據(jù)上包位置計算空閑小車到達上包位置的時間。于本實施例中，空閑小車是隨環(huán)線運動的，即環(huán)線為空閑小車的運動軌道。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，空閑小車可在靜止的環(huán)形或直線上運動。于本實施例中，當未接收到上包信號時，空閑小車跟隨環(huán)線運動(環(huán)線為空閑小車的運行軌道)，兩者之間的相對速度為零。而當空閑小車接收到來自控制臺的上包信號并進行應答后，控制臺將發(fā)出觸發(fā)信號啟動該空閑小車，空閑小車以一恒定的速度在環(huán)形上運行。因此，于本實施例中，空閑小車達到上包位置的時間可根據(jù)空閑小車到上包位置之間的距離和空閑小車的相對環(huán)線的運動速度來獲得。于本實施例中，多輛小車(包括空閑小車和已經(jīng)上包的小車)等間距的設置在環(huán)線上，間距為D。故當前空閑小車到上包位置的距離為S＝D*N，N為空閑小車當前的位置到上包位置之間的小車數(shù)量。根據(jù)空閑小車到上包位置的距離D以及空閑小車相對環(huán)線的速度V，可以獲得空閑小車到達上包位置的時間T，即當空閑小車在t0時刻開始運動時，在t0+T時刻空閑小車達到上包位置。

控制模塊40控制包裹的運動速度使其在空閑小車到達上包位置的同時到達上包位置，完成上包?？刂频牟襟E為：確定包裹的位置距離上包位置的距離。于本實施例中，包裹的中心點到上包位置A之間的直線距離確定為包裹到上包位置的距離。

接著，根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間t0+T和包裹的位置到上包位置的距離控制包裹的運動速度。于本實施例中，控制包裹以變速的形式進行運動，控制臺實時追蹤檢測包裹的運行速度和已經(jīng)行駛的距離來不斷的調(diào)整包裹的速度以使得包裹在t0+T時刻到達上包位置。這種不斷追蹤檢測和不斷的調(diào)整的方式可有效彌補在計算包裹的位置到上包位置的距離所產(chǎn)生計算上的誤差以及其它因素的影響，大大提高了包裹到達上包位置的準確性。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，包裹可以勻速的方式運行。但相對變速而言，勻速運動的包裹其對包裹到上包位置的距離的計算精確度要求更高。

具體而言，包裹的變速運動包括裝載區(qū)和同步區(qū)。在裝載區(qū)內(nèi)控制臺不斷追蹤包裹到上包位置的距離以及當前包裹的運動速度來調(diào)節(jié)包裹的運動速度。而在勻速區(qū)內(nèi)包裹以一恒定的速度進行運動，且該恒定的速度與空閑小車的運行速度有關。優(yōu)選的，設置包裹的運動速度在空閑小車的運動方向上的分量與空閑小車的運動速度相等。如圖4所示，當上包臺的中心線和空閑小車的運動方向之間的夾角為θ時，由于之前已設置空閑小車已恒定的速度V進行運行，故在同步區(qū)包裹的運動速度Vb，根據(jù)速度的分解關系，可得到V＝Vb*sinθ。該設置使得當包裹和空閑小車在t0+T時刻在上包位置相遇時，包裹和空閑小車能以相同的速度在空閑小車的運動方向上運動，大大減小包裹上包到空閑小車上的慣性，完成包裹的平穩(wěn)上包。于本實施例中，由于空閑小車時在運動的環(huán)線上運動的，因此，空閑小車的運動速度為空閑小車相對環(huán)線的運動速度加上環(huán)線的運動速度。于其它實施例中，當環(huán)線靜止時，空閑小車相對環(huán)線的運動速度即為空閑小車的運動速度。

綜上所述，本發(fā)明提供的物流上包控制方法及控制系統(tǒng)通過包裹的位置來確定上包位置，再根據(jù)上包位置來確定空閑小車到達上包位置的時間，最后通過控制包裹的運動速度來使得包裹和空閑小車能同時運動到上包位置，完成上包。本發(fā)明提供的物流上包控制方法在包裹的運動過程中根據(jù)空閑小車到達上包位置的時間點來自動跟蹤和控制包裹的運動速度，從而使得包裹能準確上包。進一步的，通過包裹的位置來精確確定上包位置有效避免了由于包裹在上包臺上的位置而引起的上包失敗或上包錯誤。

此外，為保證上包的準確性和平穩(wěn)性，設置包裹在上包臺上的運動包括裝載區(qū)和同步區(qū)，在裝載區(qū)內(nèi)物流上包控制系統(tǒng)不斷根據(jù)上包時間點調(diào)整包裹的運動速度，而進入同步區(qū)后，包裹將以一恒定的速度進行運動，且該運動速度沿空閑小車運動方向上的分量與空閑小車的運動速度相等，該設置使得包裹上包到空閑小車上時能與空閑小車具有相同的速度，大幅度降低了上包過程中包裹的慣性，可平穩(wěn)的上包至小車上。

雖然本發(fā)明已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所要求保護的范圍為準。